一项新研究展现，将特化细胞重新编程为差别类型的细胞——这一在再生医学中至关主要的历程——面临重大挑战。问题的泉源在于细胞的DNA甲基化模式，这些模式类似于细胞的“影象”标记。研究批注，这些模式往往阻碍重新编程的细胞完全顺应新的身份，限制了其恒久效果。该研究为战胜这一限制提供了新的看法，有助于开发更有用的细胞转化要领。
这项由希伯来大学的Yosef Buganim教授和Howard Cedar教授，以及宾夕法尼亚大学的Ben Stanger教授配合向导的研究，揭晓在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究展现了将一种特化细胞转化为另一种细胞时面临的挑战，这一历程关于再生医学领域的前进至关主要。只管近年来在该领域取得了显著希望，研究职员发明，重新编程细胞坚持新身份的最大障碍在于其原有的DNA甲基化模式——这些要害的标记界说了细胞的特定身份。
细胞重新编程通常通过一种叫做“跨分解”的历程来实现，允许科学家将一种细胞类型转变为另一种类型，例如将皮肤细胞转化为心肌细胞。只管这些转化在最初看似乐成，但重新编程的细胞经常无法恒久坚持其新身份。效果是，这些细胞只部分体现出目的细胞类型的特征，限制了其在恒久应用中的效用。
为更好地明确这一问题，研究团队开发了一种新要领，剖析细胞转化历程中DNA甲基化的转变。DNA甲基化是一种化学历程，资助调理细胞中哪些基因是活跃的，类似一种“细胞影象”，锁定了细胞的身份。通过研究实验室中作育的细胞和动物组织中的多种直接细胞转化模子，研究团队发明，虽然细胞最先体现出新类型的外观和功效，但它们依然保存着原有的DNA甲基化模式。
“只管基因表达爆发了显著转变，但重新编程的细胞无法完全抹去其原有的发育指令，这限制了它们完全融入新身份的能力，”Buganim教授诠释道。
研究批注，DNA调控区域中的发育限制阻碍了这些模式的重置。因此，重新编程的细胞未能完全转变为目的类型的功效性细胞。
“这一发明为明确细胞完全重新编程所面临的分子障碍开发了新的路径，”Cedar教授增补说。“它也使我们离解决这些难题更近了一步，对未来的应用具有深远的意义。”
这些研究效果标记着细胞重新编程领域的主要希望，为怎样实现稳固且功效性细胞转化提供了主要看法。
杂志：Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI：10.1073/pnas.2411352121
